Nuove Speranze nella Diagnosi Precoce del Cancro al Pancreas
La ricerca individua microRNA chiave che potrebbero migliorare la diagnosi precoce del cancro al pancreas.
Wenjie Shi, Jianying Xu, Yi Zhu, Chao Zhang, Julia Nagelschmitz, Maximilian Doelling, Sara Al-Madhi, Ujjwal Mukund Mahajan, Maciej Pech, Georg Rose, Roland Siegfried Croner, Guo Liang Zheng, Christoph Kahlert, Ulf Dietrich Kahlert
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Indice
- Perché è difficile la diagnosi precoce?
- Cosa sono i microRNA?
- Scopo dello studio
- Raccolta dei dati
- Il processo di scoperta di nuovi marcatori
- Analisi delle caratteristiche nelle immagini TC
- Risultati dello studio
- Il ruolo della previsione clinica
- La sfida dell'uso dei microRNA
- Direzioni future
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
Il Cancro pancreatico è uno dei tumori più difficili da affrontare. Spesso si presenta all'improvviso, perché inizialmente non ci sono molti segnali. Quando i pazienti si rendono conto che qualcosa non va, il cancro è già spesso in uno stadio serio. Purtroppo, solo circa 13 persone su 100 diagnosticate riescono a sopravvivere per cinque anni. È una statistica piuttosto pessimistica.
Il pancreas, l'organo coinvolto, aiuta nella digestione e regola il livello di zucchero nel sangue. Quando il cancro colpisce quest'area, è principalmente quello che i dottori chiamano adenocarcinoma duttale pancreatico (PDAC). Nella maggior parte dei casi, il cancro non si manifesta nei test standard finché non è troppo tardi.
Perché è difficile la diagnosi precoce?
Uno dei problemi principali è che non esiste un modo efficace per catturare il cancro pancreatico in fase iniziale. I medici si basano principalmente su test di imaging come le TC e le risonanze magnetiche per vedere cosa succede dentro al corpo. Guardano anche a determinati marcatori ematici, che sono sostanze che potrebbero indicare il cancro, ma non sono infallibili. Ad esempio, se i test del sangue mostrano alti livelli di antigene carboidrato 19-9 (CA19-9) o antigene carcinoembryonico (CEA), non significa che hai sicuramente il cancro pancreatico. Possono solo dare qualche indizio su quello che potrebbe succedere.
I ricercatori stanno cercando nuovi segni della malattia. Un campo interessante è l'analisi di piccole parti di RNA chiamate MicroRNA nel sangue. Questi sono come piccoli messaggeri che aiutano a controllare cosa accade nelle nostre cellule. Non solo danno indizi sul cancro, ma potrebbero anche aiutare a rilevare la malattia prima rispetto ai metodi attuali.
Cosa sono i microRNA?
I microRNA (miRNA) sono piccole sequenze di RNA che giocano un ruolo fondamentale nel comportamento dei nostri geni. Immaginali come piccoli manager che dicono alle nostre cellule cosa fare. Se non funzionano bene, possono contribuire a malattie, incluso il cancro. I ricercatori pensano che esaminare questi miRNA in campioni di sangue speciali potrebbe aiutare i medici a rilevare il cancro pancreatico in anticipo.
Ma non è solo qualsiasi miRNA a contare. L'attenzione è rivolta a quelli trovati in Vescicole extracellulari (EV), che sono piccole bolle rilasciate dalle cellule nel flusso sanguigno. Queste bolle trasportano informazioni specifiche sulle cellule da cui provengono. Quindi, studiarle potrebbe fornire una visione più chiara di cosa sta succedendo, soprattutto con il cancro.
Scopo dello studio
Di recente è stato condotto uno studio con l'obiettivo di trovare un modo migliore per rilevare il cancro pancreatico analizzando questi miRNA. L'idea è di raccogliere dati di imaging, come le TC, e collegarli a queste piccole particelle di RNA. Se avrà successo, questo lavoro potrebbe non solo aiutare a diagnosticare il cancro pancreatico prima, ma potrebbe anche permettere ai medici di classificare i diversi tipi della malattia in modo più accurato.
Raccolta dei dati
I ricercatori hanno raccolto dati da diversi ospedali in tutto il mondo, compresi posti in Germania e Cina. Hanno raccolto immagini TC e campioni di sangue da pazienti con condizioni sia benigne che cancerose. Questo ha permesso di garantire una gamma diversificata di dati per migliori approfondimenti.
Per questo studio, 272 pazienti hanno fornito le loro immagini TC e campioni di sangue. Tra loro, c'erano 46 pazienti con condizioni pancreatiche benigne e 127 con cancro pancreatico. I ricercatori hanno confrontato attentamente i risultati provenienti da diversi centri per garantire l'accuratezza.
Il processo di scoperta di nuovi marcatori
I ricercatori hanno prima esaminato come isolare le EV dai campioni di sangue. Hanno utilizzato tecniche speciali per ottenere queste piccole bolle e poi le hanno analizzate per il loro contenuto di RNA. Volevano assicurarsi di avere campioni di alta qualità su cui lavorare.
Dopo aver isolato le EV, il passo successivo è stato sequenziare l'RNA all'interno per vedere quali miRNA erano presenti. L'obiettivo era capire quali miRNA potrebbero essere utili nella previsione del cancro pancreatico.
Analisi delle caratteristiche nelle immagini TC
Mentre esaminavano i campioni di sangue, i ricercatori hanno anche analizzato le immagini TC. Hanno utilizzato uno strumento software per contrassegnare le aree che mostravano segni di lesioni benigne o di cancro. L'analisi di queste immagini li ha aiutati a identificare schemi o caratteristiche che potrebbero essere collegate alla malattia.
Utilizzando strumenti di apprendimento automatico, hanno potuto setacciare una grande quantità di dati di imaging e trovare caratteristiche significative che potrebbero indicare se una persona avesse o meno il cancro. Hanno poi creato un modello basato su queste caratteristiche per migliorare la precisione delle previsioni.
Risultati dello studio
Lo studio ha trovato tre specifici miRNA che sembravano giocare un ruolo significativo nel distinguere tra condizioni benigne e cancerose. Questi sono stati chiamati hsa-miR-1260b, hsa-miR-151a-3p e hsa-miR-5695.
È interessante notare che, confrontando i campioni di sangue di individui sani con quelli affetti da cancro pancreatico, questi tre miRNA erano molto più abbondanti nei pazienti con cancro. Questo suggerisce che potrebbero essere potenziali marcatori per la diagnosi precoce.
I ricercatori hanno anche scoperto che questi miRNA potrebbero essere collegati a certe caratteristiche delle immagini TC. Hanno classificato i pazienti in base al fatto che fossero considerati a basso rischio o ad alto rischio di cancro e hanno determinato che i miRNA selezionati potrebbero prevedere efficacemente i risultati in base a questa classificazione.
Il ruolo della previsione clinica
Quando hanno approfondito i dati dei pazienti, hanno scoperto che quelli classificati in un gruppo chiamato C1 avevano una prognosi peggiore rispetto a quelli in un gruppo chiamato C2. I pazienti C1 erano spesso più anziani, avevano tumori più grandi e caratteristiche della malattia più aggressive. Al contrario, i pazienti C2 mostravano segni di migliori risposte immunitarie, indicando che potrebbero rispondere meglio a trattamenti come l'immunoterapia.
Queste informazioni sono cruciali perché potrebbero aiutare i medici a prendere decisioni migliori sulle opzioni di trattamento per i pazienti con cancro pancreatico. Capire quali pazienti sono a rischio più elevato potrebbe portare a approcci terapeutici più mirati.
La sfida dell'uso dei microRNA
Sebbene l'identificazione di questi tre miRNA sia promettente, è importante ricordare che il loro utilizzo in contesti reali presenta delle sfide. C'è il rischio di contaminazione da cellule non cancerose nel sangue che potrebbero influenzare l'accuratezza. Inoltre, molte persone hanno livelli variabili di questi miRNA nel sangue, a seconda di fattori diversi come la salute generale o altre condizioni.
Direzioni future
I ricercatori credono che le loro scoperte potrebbero portare a nuovi modi per diagnosticare precocemente il cancro pancreatico e migliorare le opzioni di trattamento. Suggeriscono che studi futuri dovrebbero continuare a esplorare questi miRNA e il loro potenziale ruolo in altri tipi di cancro.
Inoltre, man mano che la tecnologia evolve, potrebbero esserci modi per semplificare il processo, rendendo più facile per i medici utilizzare queste scoperte nella pratica quotidiana. Ad esempio, sviluppare test che siano semplici da eseguire e comprendere, come l'uso di campioni di sangue per screening di routine, sarebbe un passo significativo in avanti.
Conclusione
Il cancro pancreatico continua a essere un avversario duro nel mondo dei tumori. Ma con la ricerca continua e la comprensione di componenti come i miRNA, c'è speranza per una diagnosi precoce migliorata e strategie terapeutiche più efficaci.
Ora i riflettori sono puntati su questi tre microRNA e, man mano che si svolgeranno ulteriori studi, potremmo trovare nuovi metodi per catturare questa malattia mortale prima che abbia la possibilità di diffondersi. La strada da percorrere è impegnativa, ma piena di possibilità per risultati migliori nella cura del cancro pancreatico.
Fonte originale
Titolo: Multiethnic radio genomics reveals low-abundancy microRNA signature in plasma-derived extracellular vesicles for early diagnosis and subtyping of pancreatic cancer
Estratto: PurposeCurrently there is a lack of effective methods to accurately detect pancreatic cacer. In our study, we develop a liquid biopsy signature of EV miRNAs based on associated radiomics features of patients tumors in order to provide new insights for the early diagnosis of pancreatic cancer. Experimental DesignA total of eight datasets enrolled in this study, featuring clinical and imaging data from different benign pancreatic lesions and malignant pancreatic cancers as well as small RNAseq data from cargo of plasma extracellular vesicles of tumor patients. Radiomics Feature Extraction and different features analysis performed by limma packages. Feature selection was performed by Boruta algorithms and radiomics related signature model was build and validated by lasso regression algorithms. Radiomic signature related to low abundance EV miRNAs was analyzed by weighted gene co-expression network analysis. The diagnosis ability of above miRNA are validated by ten machine-learning algorithms. The shared target of candidate miRNAs were predicted and clustered followed by subsequently probing for predicting survival benefit of the patient, drug sensitivity of tumor cells and functional differences. ResultsA total of 88 significant radiologic features demonstrate differences between benign lesion and pancreatic cancer. Three radiomics factor related signature related a plasma EV-miRNAs triplet possessing high accuracy in diagnosis cancer from benign lesions. Moreover, clustering miRNA and there predicted molecular signaling partners in tumor tissue identified tow molecular subtypes of pancreatic cancer. Cluster stratification separates low risk tumors in terms of severely prolonged overall survival time of patients, higher sensitivity to immune therapies. We also propose the potential of purposing selected targeted drugs to specifically targeting the molecular activation markers in high-risk tumor cluster. ConclusionOur three radiogenomics related blood plasma extracellular vesicle microRNA signature is a useful liquid biopsy tool for early diagnosis and molecular subtyping of pancreatic cancer, which might treatment decision making. Statement of translational relevanceThe identification of a low-abundance microRNA signature in plasma-derived extracellular vesicles offers significant translational potential for the early diagnosis and subtyping of pancreatic cancer, particularly across diverse ethnic populations. This discovery could lead to the development of non-invasive liquid biopsies that improve early detection rates, a critical need for a cancer with notoriously poor prognosis due to late diagnosis. By incorporating this microRNA signature into clinical practice, oncologists may be able to detect pancreatic cancer at earlier, more treatable stages, enhancing patient survival rates. Additionally, the subtyping capability of this signature could guide personalized treatment strategies, allowing for more targeted therapies based on specific cancer subtypes. This could ultimately reduce the need for invasive diagnostic procedures and optimize treatment efficacy, reducing adverse effects and improving outcomes. The integration of radiogenomics and liquid biopsy technologies promises to be a powerful tool in the future of cancer medicine, particularly in underserved populations.
Autori: Wenjie Shi, Jianying Xu, Yi Zhu, Chao Zhang, Julia Nagelschmitz, Maximilian Doelling, Sara Al-Madhi, Ujjwal Mukund Mahajan, Maciej Pech, Georg Rose, Roland Siegfried Croner, Guo Liang Zheng, Christoph Kahlert, Ulf Dietrich Kahlert
Ultimo aggiornamento: 2024-11-29 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.22.24317764
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.11.22.24317764.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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